机电专业数学教学改革探索
摘 要:近年来,学校与企业的合作不断加深,工学结合成为人才培养模式改革的切入点,专业课进行了基于工作过程系统化的课程改革,但同时公共基础课程的改革没有得到应有的重视。文章以机电专业的数学课程为例,分析目前职业学校数学教学现状及原因,论述了数学课程的功能和作用,阐述数学教学改革的必要性及意义,探索在校企合作背景下数学教学的改革策略,以期为其它公共基础课的课程改革提供借鉴与思考。
关键字:校企合作 机电专业 数学教学 改革
课题项目: 本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题“校企深度合作创新办学模式的实践与研究”的阶段性研究成果。课题编号:D/2011/03/028
多年来,职业学校不断推进校企合作,不断加深校企合作深度,积极探索校企合作背景下课程的改革,教学模式的改革。然而在校企合作、工学结合的人才培养模式下,教学改革出现了不尽如人意的地方:重视专业技能的改革,忽视公共基础课的改革力度;重视学生岗位技能培养,忽视公共基础课的学习。职业学校公共基础课程如何开设,如何充分发挥公共基础课程教学在培养高素质、高技能应用型人才中的作用,是职业学校公共基础课程教学改革面临的困惑。文章以机电专业的数学课程为列,结合笔者十七年机电专业教学的经历及学校自身情况做如下探索。
一、机电专业数学教学的现状与问题
目前,职业学校机电专业及其它专业的数学教学仍然沿用普高的教学模式,即不分专业,不分培养目标,统一讲授同一本教材,同一个教学进度。随着校企合作的不断加深,学校教学改革的不断深入,机电专业在对待数学教学应该讲什么、讲多少、怎样讲,如何考核评价等问题上存在一些问题。
1.教学培养目标模糊
学习数学的目的在于应用。而现行的职业学校数学课程教学仍然是追求数学体系的完整性,强调数学体系的严密性和逻辑性。培养目标局限于培养对复杂数学问题的运算求解能力和学生的抽象思维、逻辑推理能力,缺少与机电专业课程的紧密结合。在实际的教学过程中,数学课程如何安排,怎么讲授,数学教学要达到什么标准和水平,多数职业学校没有长远、系统和科学的研究。数学教学内容没有体现为专业服务,没有突出数学的服务性和应用性。
2.课堂教学模式单调
在数学教学方面,仍采用以教师为中心、学生为“容器”的“灌输”式教学方法,教师讲、学生记、课堂听、课后练是主流。课堂上教师经常唱独角戏,基本是中学教法的简单重复,即定义、定理、计算、练习等。一本书、一块黑板,一支粉笔、一副三角板、一副圆规是数学教师全部的教学工具。落后的教学手段与陈旧的授课方式,不能使学生成为数学课堂的主人,不利于学生主动性与能动性的发挥。
3.教学进程安排不合理
同一所学校里,机电专业与其它专业大多使用同一本教材,同一个授课计划,实际教学中经常出现机电专业课教学与数学课教学相互脱节、数学知识的难度和深度与机电专业课的要求不相符合、课程安排不合理的现象。如机电专业中:《电工基础》任课教师讲完正弦交流电,数学教师还没有讲到正弦函数的内容;《机械制图》课程中学生学习了组合体的三视图而数学内容仍未学到几何体;钳工实习时学生不会运用数学知识对工件进行测量与计算。学生学完数学知识,不知道这些知识用来解决什么实际问题;在机电专业学习和现实生产中遇到计算问题不知用什么数学方法去解决。
4.考核方式与评价体系单一
据调查,不论机电专业还是其它专业,数学教学考核仍以传统的闭卷考试作为评价方式。这种考核方式在功能、内容、方式上都存在一定的偏差,导致教师为分数而教学,学生为分数而学习。即使学生在考试中取得高分,知识掌握也不扎实,也不能在实际中应用。只以分数高低来评价学生学习的好坏,不符合职业学校人才培养的要求。
5.教材脱离专业,脱离生活
目前,职业学校数学教材版本较多,但内容大多是普通高中教材的删减版;教材中对数学知识的排列顺序有明显的学科痕迹。教材面向各专业职业学生,因此教材编写缺乏专业针对性。在机电专业的教学中,数学知识内容与专业课对数学的需求尚有距离。迄今为止,很难找到一本适合不同专业、不同层次职业教育的精品数学教材。
另外,职业学校学生的数学基础普遍薄弱且参差不齐,接受、理解数学知识的能力较差,学生对学习数学缺乏自信心,学习数学的兴趣不高,甚至厌学。
二、机电专业数学课程的功能
职业教育的主要任务是提高受教育者的从业能力,让学生具备从事某一职业所必需的核心能力。核心能力一般包括与人交往的能力、与人合作的能力、解决问题的能力、信息处理的能力、数字应用能力、外语应用能力、自我学习的能力和创新能力。其中数字应用能力,是以数字信息为媒介,通过对数字的掌握和数字运算的方式,来说明和解决实际工作中的问题,它是从事任何职业或在社会生活中必备的一种方法能力。针对机电专业,数学课程作为公共基础课程有以下三种功能。
1.基础性
职业学校数学课程是学生必须学习和掌握的基础性知识,是学生知识、能力结构中必不可缺的组成部分,是学生终身学习的科学基础。数学知识能帮助学生更好地理解掌握机电专业技术知识,加速其它知识之间融会贯通,使职业技能得到快速的提高。
2.服务性
职业学校数学课程为学生后续课程及专业的学习提供必要的数学知识、方法论和计算手段,为学生的综合素质、职业技能和可持续发展能力的形成与发展提供不可缺少的教育服务。数学内容的抽象性,决定了数学学习过程是学生学会思考、学会学习的过程;数学思维的逻辑性,决定了数学学习过程是学生思维习惯、模式和策略形成与发展的过程。
3.应用性
实践能力需要数学知识的指引,数学知识本身就来自实践,是社会实践的总结和概括。丰富的数学知识能改变学生的思维品质,提高学生的数据处理技能、计算技能和计算工具使用技能,增强学生分析与解决问题能力。丰富的数学知识能使学生更深刻地认识社会,能促使学生在实践过程中,加深对社会的正确认识,帮助学生的实践活动取得成效。在机电专业的实践中,备料、划线、进刀量、测量等均需要数学知识来解决。
三、机电专业数学教学改革的策略与建议
职业学校的数学等公共基础课教学亟待改革,只有改革才能满足校企合作、工学结合的人才培养模式的需求,只有改革才能体现出数学等公共基础课为机电专业服务的作用。
1.正确理解校企合作教育理念,明确数学教学培养目标
校企合作教育是职业学校与企业在人才培养模式方面进行的合作教育,是学校把教育资源和企业的各种资源整合,学校把课堂建到企业,让学生在工作过程中学习,实现学生在“做中学”,师傅在“做中教”。校企合作教育不是职业技术培训式的教育。学校重视对学生专业技能的培养,更要重视学生综合职业素质的提高。学校在推动机电专业课程改革的同时要注重数学等基础课程的课改,使数学等基础课程的设置和课时得到保障,教学设备和场地配备满足教学课改的需求。
2.改革教学模式,配套多媒体教学系统
推进数学课堂教学改革,和机电专业课教学改革一样,采用项目化教学或任务驱动式教学。也就是将数学理论知识与运用数学知识解决实际问题的实践融于一体进行组合教学,以一定的项目(任务或问题)为载体,创设一种教师主导,学生主体的教学情景,利用课堂授课,教师讲授与学生动手实践相结合,将数学理论教学与机电专业实践教学融为一体。运用多媒体技术进行教学,发挥多媒体课件生动形象、具体直观的优势;充分地利用网络教学平台,培养学生运用数学工具求解数学问题的能力和计算能力;有效地利用课后的业余时间,开展以机电专业知识为载体的数学竞赛活动,调动学生学习的主动性、积极性。
3.动态教学计划,让数学课真正为专业课服务
在校企合作、工学结合的人才培养模式下,更容易出现专业课教学与数学课教学相互脱节的现象。在这种情况下,要制定灵活的、动态的教学计划:专业不同数学教学内容要不同,即使相同的内容也可根据专业的需求,调整顺序、调整教学时数。灵活的、动态的教学计划由专业课教师和数学课教师共同制定,与专业密切相关的数学章节纳入该专业数学教学必修课程,其它内容作为学生的选修内容或考查内容。如:机电专业, “立体几何”内容先于其它数学内容学习,学生具备了一定的空间想象能力,再进行机械制图的学习,效果会更好。如:数控专业,坐标定位在数控专业编程技术中是必不可少的数学知识,数学教师在做教学计划时加大“解析几何”课时比例,同时补充“极坐标”知识。动态化的数学教学安排,能真正发挥数学课的服务作用,能让数学知识真正融入专业课程之中,使数学课真正成为专业课的工具。
4.注重职业教育能力的培养,完善多元化评价机制
科学的评价机制,能正确引导教师教学,促进学生学习。对学生的评价不仅要关注学生知识的掌握程度及能力的高低,更应关注学生学习的过程、情感、态度等,教学考核重在过程考核,综合评价。考核方式采用项目得分、小组评价、学生互评等过程评价。注重考察平时学习情况和对基础知识的理解及掌握程度,考察学生用数学的能力和动手能力。
5.优化教学基本内容,构建新的教学知识体系
职业学校数学课程应该满足以下要求:运用数学解决一系列现实生活问题,处理由课程其它领域或其它学科提出的问题,让学生在处理实际问题、进行合作交流等丰富的活动中,发展其数字应用能力和对数学的理解。因此,数学课程,不是就数学而讲数学,而是本着必需、够用和实用的基本原则,将数学内容与专业内容紧密结合起来。如机电专业,开发“机械技术数学”课程,尝试将分数小数的学习与机械零件(如轴、齿轮、蜗杆)的认识相结合,将分数小数的计算与计算螺纹的螺距、计算齿轮的齿距、齿厚相结合,并与机械工具(如游标尺、千分尺)的认识与使用相结合。
6.根据企业、专业需求,编写实用校本教材
校企合作、工学结合的培养模式逐渐成为职业学校培养应用型人才的主流。学校要利用有利契机,与企业进行深度的交流与沟通,了解企业对学生的要求,以此来促进职业教育的更快发展。现代企业普遍的用人标准是人品、能力(学习能力、合作能力、让企业获利的能力),所以数学校本教材的编写也应该注重学生这几个方面的培养。例如增加自学材料、合作实验、项目研究性课题等环节。校本教材的编写尝试以项目任务驱动为主要的编写形式,任务内容按照工作流程线性排列,以增强数学应用意识、提升解决实际问题的能力为原则,淡化数学的概念体系,重视应用,联系实际。数学教材借鉴机电专业教材的编写特点,增强数学知识与各专业的密切联系,体现数学为专业服务的功能,以适应职业教育的需求。
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